囊胚形態(tài)學評分對單囊胚移植圍產兒結局的影響

高亞誼，張琍鈞，王興玲，劉 慧，王靜靜，田萌萌

(1.鄭州大學第三附屬醫(yī)院生殖中心，鄭州 450052；2.河南省人民醫(yī)院，鄭州 450003；3.焦作市婦幼保健院生殖中心，焦作 454100)

輔助生殖技術治療的目標是單胎、足月、健康嬰兒的誕生[1]。研究發(fā)現(xiàn),選擇性單囊胚移植能在不損害臨床妊娠率的情況下顯著降低多胎妊娠率[2-3]，從而降低與多胎妊娠相關的圍產期并發(fā)癥[4-5]、產后抑郁和焦慮[6]，以及減少社會和家庭醫(yī)療經濟壓力[7]等。鑒于專家共識建議減少囊胚移植數目[8]，選擇出發(fā)育潛能更高的胚胎就顯得尤為重要。

目前臨床上普遍通過Gardner評分[9]方法對囊胚質量進行評估，但關于囊胚形態(tài)學指標對圍產兒結局獨立影響的研究較少。因此，評估囊胚每個形態(tài)學特征對圍產兒結局的獨立影響，可為臨床單囊胚移植的安全性和有效性提供依據。

1 資料和方法

1.1 研究對象 檢索2015年8月01日至2019年12月25日在鄭州大學第三附屬醫(yī)院生殖中心接受新鮮或冷凍第5/6天單囊胚移植的婦女的臨床資料。納入標準：(1)接受體外受精(in vitro fertilization,IVF)或卵胞漿內單精子顯微注射(intracytoplasmic sperm injection,ICSI)助孕治療的患者；(2)單囊胚移植周期；(3)首次進行新鮮或冷凍胚胎移植的周期。排除標準：(1)受卵周期;(2)接受胚胎植入前基因檢測(preimplantation genetic testing，PGT)；(3)妊娠結局為死胎或同卵雙胎；(4)子宮因素不孕；(5)復發(fā)性流產；(6)重要數據缺失。研究遵循《赫爾辛基宣言》。

1.2 促排卵方案 新鮮周期促排卵方案使用本中心常規(guī)的早卵泡期長方案和黃體中期長方案。當雙側卵巢有1～3個卵泡直徑≥20mm或≥50%～60%的主導卵泡群徑線≥18mm時，肌肉注射重組人絨毛膜促性腺激素(艾澤，意大利Merck Serono公司)250μg扳機。扳機后36～38h于陰道超聲引導下行陰道后穹窿穿刺取卵術。

1.3 囊胚培養(yǎng)及評分 取卵后3～6h，根據精液樣本和夫婦的病史采用IVF或ICSI對卵母細胞進行分組受精，在16～18h觀察卵母細胞受精情況，培養(yǎng)至第3天，根據胚胎的細胞數量及碎片進行評分[10]，選擇1～2枚Ⅲ級以上的卵裂胚進行新鮮周期移植或冷凍保存。將剩余胚胎繼續(xù)培養(yǎng)至第5天或第6天，根據Garnder評分標準對形成的囊胚進行評估。為了減小主觀誤差，由兩位實驗室胚胎學家共同進行評估，之后或進行新鮮囊胚移植，或將囊胚冷凍保存。胚胎培養(yǎng)過程均在37℃、6%CO2、5%O2和89%N2的培養(yǎng)箱中進行。

Garnder評分標準[9]：囊胚分期：1期:囊胚腔小于胚胎總體積的1/2；2期:囊胚腔體積大于或等于胚胎總體積的1/2；3期:完全擴張囊胚,囊胚腔完全占據了胚胎的總體積；4期:擴張囊胚,囊胚腔完全充滿胚胎,透明帶變薄;5期:囊胚的一部分從透明帶中逸出;6期:囊胚全部從透明帶中逸出。囊胚ICM分級：A級，細胞數目多，排列緊密；B級，細胞數目少，排列松散；C級，細胞數目很少。TE分級：A級，上皮細胞層由較多的細胞組成，結構致密；B級，上皮細胞層細胞不多，結構松散；C級，上皮細胞層稀疏。我中心將3期及3期以上且內細胞團評分≥B的囊胚評為可利用囊胚，用于臨床移植。

1.4 胚胎冷凍及復蘇 玻璃化冷凍、復蘇試劑和冷凍載體均購自日本Kitazato公司。胚胎冷凍和復蘇按說明書標準流程執(zhí)行。胚胎解凍后移入G-2液(Vitrolife瑞典)中培養(yǎng)等待移植。

1.5 子宮內膜準備方案 冷凍周期內膜準備方案采用本中心常規(guī)方案，分為自然周期、人工周期和刺激周期[11]。對月經周期規(guī)律、有自發(fā)排卵且內膜生長良好的患者采用自然周期；對于排卵不規(guī)律、無排卵、黃體功能不全或子宮內膜較薄的患者，排除雌激素使用禁忌證后采用人工周期；對于月經周期不規(guī)律、有規(guī)律月經但自然周期無優(yōu)勢卵泡或卵泡發(fā)育停滯的患者，采用刺激周期。于內膜轉化后第5天解凍囊胚進行移植。

1.6 胚胎移植后黃體支持 從內膜轉化日開始持續(xù)黃體支持至胚胎移植后14天，抽血檢測血β-HCG，若血β-HCG陽性，則繼續(xù)進行黃體支持至胚胎移植后6周。移植后6～7周行陰道超聲檢查，以宮腔內見孕囊及胎心搏動確定為臨床妊娠，隨后根據患者情況繼續(xù)黃體支持或逐漸減量至停藥。

1.7 觀察指標 主要的觀察指標包括大于胎齡兒(large for gestational age,LGA)、小于胎齡兒(small for gestational age,SGA)、早產(preterm birth,PTB)、巨大兒(fetal macrosomia,FM)、低出生體重(low birth weight,LBW)以及子代性別比(secondary sex ratio,SSR)。小于胎齡兒和大于胎齡兒分別為出生體重≤第10百分位數和≥第90百分位數[12]，早產定義為妊娠≥28周且<37周分娩，巨大兒定義為出生體重≥4000g，低出生體重指出生體重<2500g，子代性別比以男性新生兒所占百分比表示[13]。

2 結 果

2.1 患者的基線數據 研究共納入1627個新鮮周期和3052個冷凍周期，其中812個新鮮周期和1332個冷凍周期獲得了單胎活產，單胎活產率分別是49.9%和43.6%。將研究對象分為活產組與未活產組，活產組較未活產組患者的年齡、不孕年限、基礎FSH值、Gn總量(僅在新鮮周期中)、起始Gn量(僅在新鮮周期中)較低，而AMH值、HCG日子宮內膜厚度(僅在新鮮周期中)、移植日子宮內膜厚度、移植優(yōu)質囊胚比例較高?；町a組的移植優(yōu)質囊胚數明顯高于未活產組。新鮮周期移植優(yōu)質囊胚、囊胚形態(tài)學指標評分較高的比例高于冷凍周期。見表1。

表1 新鮮周期和冷凍周期的活產組與未活產組患者的基線數據比較

2.2 囊胚形態(tài)學評分對活產的影響 影響活產的因素非常復雜，在檢索數據時排除了部分非胚胎質量因素的干擾，同時以活產結局為因變量進行二元logistic回歸分析時，調整了年齡、子宮內膜厚度、體質量指數(body mass index,BMI)、抗繆勒管激素(anti-Müllerian hormone,AMH)、囊胚培養(yǎng)天數等混雜因素后結果顯示：囊胚擴張分期與活產無明顯相關(新鮮周期:P=0.117;冷凍周期:P=0.907)；ICM分級是活產的獨立影響因素[新鮮周期：OR(95%CI)為0.64(0.51～0.82)，P<0.001；冷凍周期:OR(95%CI)為0.74(0.61～0.93)，P=0.008]。TE分級是冷凍周期活產的獨立影響因素(P<0.001)。見圖1。

圖1 新鮮周期和冷凍周期囊胚形態(tài)學評分對活產的影響A:新鮮周期;B:冷凍周期

2.3 囊胚形態(tài)學評分對圍產兒結局的影響 在活產組中，以圍產兒結局為因變量分別進行二元logistic回歸分析，以其中一個形態(tài)學特征為因變量時，將其他兩個形態(tài)學特征也作為混雜因素進行矯正，調整囊胚發(fā)育天數、年齡、BMI、AMH、移植日子宮內膜厚度等混雜因素后結果顯示：囊胚擴張分期與圍產兒結局(LGA、SGA、FW、LBW、PTB)無明顯相關(P均>0.05)。然而，由于新鮮周期6期囊胚活產數量極少，部分變量結局發(fā)生率為0，關于新鮮周期囊胚擴張分期與圍產兒結局相關性的研究結果意義有限，將來需更大樣本數據進行分析。見表2。

方法同上，調整混雜因素后結果顯示：囊胚ICM分級和TE分級與LGA、SGA、FW、LBW、PTB無顯著相關(P均>0.05)，見表2。ICM評分與子代性別比趨勢相反，新鮮周期ICM分級為“B”的性別比是“A”的2.17倍(95%CI為1.51～2.94,P<0.001)。冷凍周期ICM分級為“B”的性別比是“A”的1.33倍，但差異無統(tǒng)計學意義(P=0.059)。不管是在新鮮周期還是在冷凍周期中，TE分級都是子代性別比的獨立影響因素，TE評分越高，子代性別比就越大，調整混雜因素后，TE分級為“B”、“C”較“A”的囊胚子代性別比均降低(P均<0.05)。見表3、4。

表2 囊胚擴張分期對圍產兒結局的影響

表3 囊胚TE分級對圍產兒結局的影響[n(%)]

表4 囊胚ICM分級對圍產兒結局的影響[n(%)]

3 討 論

由于ICM最終會發(fā)育成胚胎，傳統(tǒng)上認為ICM是預測妊娠結局的重要因素[14]。但最近有研究發(fā)現(xiàn)，TE是妊娠結局的重要預測因子[15-17]，考慮到TE最終會發(fā)育成胚外組織從而支持胎兒發(fā)育，其重要性可以預見。本結果顯示，囊胚ICM分級和TE分級是影響單囊胚移植活產的重要因素，但在新鮮周期和冷凍周期中的結果并不完全一致。ICM分級是活產的獨立影響因素。TE分級只有在冷凍周期中與活產表現(xiàn)出明顯的相關性。

囊胚TE分級和ICM分級與妊娠結局之間的相關機制，目前尚不明確，但在促進胚胎植入中的關鍵作用無可置疑。高級別TE細胞可能更容易分泌人絨毛膜促性腺激素，從而更有效且快速地啟動母胎溝通[18]，而ICM可能通過分泌Fgf4來促進TE細胞的增殖[19]。這些數據表明，TE和ICM之間的各種相互作用對于促進正常的胚胎發(fā)育至關重要，因此，這兩類評分都應該盡量選擇高級別的，以確保最佳的發(fā)育潛能。

Bakkensen等[17]發(fā)現(xiàn)，囊胚形態(tài)學評分與不良的圍產期結局無明顯相關性。張建瑞等[20]對新鮮周期和冷凍周期的妊娠結局和新生兒結局進行比較發(fā)現(xiàn)，優(yōu)質囊胚的臨床妊娠率明顯高于非優(yōu)質囊胚，但是不同質量囊胚的新生兒早產率、低出生體重率等無明顯差異。Bouillon等[21]將799個單胎活產的周期根據移植的單囊胚質量分為4組，結果發(fā)現(xiàn)一旦臨床妊娠，無論囊胚的形態(tài)學如何，其早產率、流產率無顯著差異。本研究結果也支持這一觀點，即囊胚形態(tài)學評分與不良圍產兒結局無明顯相關。

以往的研究顯示，胚胎發(fā)育階段與性別相關的差異非常顯著，男性胚胎產生5級或6級囊胚的可能性比女性胚胎高2.6倍[22]。Wang等[23]通過對233例PGS患者的1559枚胚胎進行TE活檢發(fā)現(xiàn)，雄性胚胎更有可能具有更高的TE等級(P<0.02)。Ebner等[24]也報道了男性囊胚顯示出TE為“A”的幾率高出女性2.53倍。然而Lou等[25]結果發(fā)現(xiàn)，TE分級為“B”的囊胚子代男性比例可能是最高的。本研究發(fā)現(xiàn)，新鮮周期和冷凍周期中TE分級與子代性別比具有獨立相關性，TE分級越高，子代男性比例就越高。事實上，已有研究發(fā)現(xiàn)，人類女性胚胎比男性胚胎具有更高的葡萄糖消耗[24]，這可能反映了女性胚胎為了使第二個X染色體失活而需要更多的能量，從而降低了有絲分裂速度[26]。

與TE分級相反，本結果顯示ICM分級與新鮮周期單胎子代性別比呈負相關，ICM分級為“B”的囊胚子代男性比例明顯高于“A”級?？赡艿脑蚴悄遗逫CM與TE發(fā)育不同步，TE細胞數量在第5天和第6天相似(分別為37.9±6.0和40.3±5.0)，而ICM細胞數量在第5天和第6天之間增加了1倍(分別為20.4±4.0和41.9±5.0)[27]。也就是說，由于雄性囊胚發(fā)育較快，第5天囊胚的雄性胚胎比例較高，但ICM細胞數量少，評級較低；第6天囊胚雄性胚胎比例較第5天降低，但ICM細胞數量增多，評級可能反而增高。此外，孟慶霞等[28]研究發(fā)現(xiàn)，囊胚形態(tài)學指標并不能預測新生兒出生性別比，但樣本量較小，其活產僅277例。

本研究結果顯示，不管囊胚形態(tài)學如何，一旦活產，不良圍產兒結局的發(fā)生風險似乎并不會增加，包括LGA、SGA、FM、LBW和PTB。囊胚TE分級與子代性別比具有獨立相關性，新鮮周期中ICM分級為“B”的囊胚較“A”男性子代的比例明顯增加。但本研究同既往研究一樣對納入人群進行了篩選，得出的結論針對的是特定人群，并且對性別比的研究來說樣本量過小，所以，在得出普遍結論之前，還需要更高質量、更大樣本、更全面的數據進一步研究。

本研究作為單中心研究減少了不同中心促排卵方案、培養(yǎng)條件、囊胚形態(tài)學評分等方面的偏倚。由于臨床上囊胚移植往往選擇形態(tài)學等級較高的囊胚，納入的低級別囊胚數較少，且第7天囊胚、ICM分級為“C”的囊胚被評為不可利用胚胎，移植數量極少，并未納入最終的模型，可能造成結果的偏差，所以需要更全面的數據研究每個形態(tài)學指標和新生兒結局的相關性。

預測胚胎移植后的結局是醫(yī)患普遍關注的問題，滋養(yǎng)外胚層活檢可以明顯提高植入率和活產率和降低流產率[29-30]，但囊胚活檢的成本較高且在中國臨床實踐中具有局限性。囊胚形態(tài)動力學將延時成像技術整合到形態(tài)學評估中，可顯著提高妊娠率和活產率，并減少早期妊娠流產[31]。但多中心研究證明了當不同的臨床醫(yī)生應用這些模型時的局限性[32]，有關活產率的提高和在IVF實驗室中實施該技術的成本效益的證據受到質疑。沈彥軍等利用列線圖開發(fā)復蘇周期單囊胚移植的臨床妊娠結局預測模型是對輔助生殖臨床預測模型領域的一項嘗試[33]，但其納入變量不完整，仍缺乏有效性的驗證。

染色體異常對胚胎或胎兒常具有致死效應，因此理論上進行染色體異常的篩選可以獲取高妊娠潛能的胚胎。囊胚形態(tài)學評分與胚胎倍性顯著相關[23,34]，而且形態(tài)學評估過程不損傷胚胎、簡單快捷、對設備要求低，臨床上可通過囊胚形態(tài)學指標為臨床囊胚移植的選擇提供參考依據。然而，由于囊胚移植的歷史較短，囊胚形態(tài)學評分是否影響子代壽命和子代遠期的安全性仍需進一步探索。